超导单光子探测器暗计数对激光测距距离的影响

• 作者: 冯志军 吴淦华 张森 张蜡宝 王治中 薛莉 贾小氢 闫夏超 陶旭
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 单光子 超导纳米线 暗计数 激光测距
• 年，卷（期）: 2016,（18）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 315-320
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.188501

摘要

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)是一种新型单光子探测器,具有灵敏度高、时间精度高、探测速度快和暗计数低等特点,在激光测距等领域具有重要应用前景.本文将SNSPD应用到1064 nm波段激光测距系统,研究了其暗计数和信噪比对激光测距的影响.基于实验获得的回波数据,结合激光雷达理论,研究了系统信噪比与脉冲积累次数的关系.分析表明,SNSPD暗计数是影响测距距离的关键因素之一.结合仿真,进一步探究了基于SNSPD的激光测距系统信噪比与回波率、暗计数的关系,暗计数较大时,信噪比随脉冲积累次数增加出现波动现象,回波信号湮没.由于SNSPD暗计数极低,本基于SNSPD的测距系统最远测距可达280 km,较同样条件下基于APD探测器的测距系统最远探测距离远40 km,在军事侦查、探测和制导等领域具有重要应用前景.